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發(fā)布日期:2022-04-18 點(diǎn)擊率:121
近日消息,根據(jù)PCI SIG組織的最新規(guī)劃,PCI-E 4.0標(biāo)準(zhǔn)將在2017年正式發(fā)布。PCI-E屬于計(jì)算機(jī)外部總線,自從PC誕生以來先后發(fā)展了多種類型的外部總線,下面我們做一個(gè)簡單介紹:
1. ISA總線
最早的PC總線是IBM公司1981年在PC/XT 電腦采用的系統(tǒng)總線,它基于8bit的8088 處理器,被稱為PC總線或者PC/XT總線。
1984年,IBM 推出基于16-bit Intel80286處理器的PC/AT 電腦,系統(tǒng)總線也相應(yīng)地?cái)U(kuò)展為16bit,并被稱呼為PC/AT 總線。而為了開發(fā)與IBM PC 兼容的外圍設(shè)備,行業(yè)內(nèi)便逐漸確立了以IBM PC總線規(guī)范為基礎(chǔ)的ISA(工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu):Industry StandardArchitecture )總線。SA總線有98只引腳。

從圖中的信號可以看出,ISA的信號與PC機(jī)(PC/XT、PC/AT)所使用的外圍芯片以及CPU類型有著十分密切的關(guān)系。如8位ISA的地址與數(shù)據(jù)線本身就是8088的地址與數(shù)據(jù)線寬度,16位ISA的24位地址與16位數(shù)據(jù)與80286一致。8位ISA的IRQ與DRQ是1片8259和1片8237的信號,16位ISA的IRQ與DRQ則是2片8259和2片8237級連等。可以說ISA總線是IntelCPU及外圍芯片信號的延伸。
2. MCA總線
MicroChannel Architecture(MCA)Bus 微通道體系結(jié)構(gòu)(MCA)總線,知道這種總線的人比較少,是IBM的私有總線。MCA總線是IBM為幫助解決快速微處理器和相對慢的ISA總線之間的差異而開發(fā)的。雖然MCA總線不接收ISA型的主板,不兼容ISA,但它們提供的32位接口卻比ISA更快,也可以更好地適應(yīng)80386和80486微處理器的要求。 MCA總線采用單總線設(shè)計(jì),通過使用多路復(fù)用器來處理存儲(chǔ)器和輸入/輸出(I/0)接口的傳輸。多路復(fù)用器將總線分成多個(gè)不同的通道,每個(gè)通道可以處理不同的處理需求。這種設(shè)計(jì)沒有多總線設(shè)計(jì)快,但在大多數(shù)情況下,卻可以滿足中等大小網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器要求。如果在服務(wù)器上運(yùn)行微處理器集中式應(yīng)用程序,選擇一個(gè)超級服務(wù)器也許是明智的,因?yàn)樗哂谐壨掏侣屎投嗵幚砥髂芰ΑAC受專利和許可協(xié)議保護(hù),這限制了它發(fā)展為一種標(biāo)準(zhǔn)。另外,IBM還對MCA施加了一些限制,以防止和它的小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)競爭。由于這些原因,許多廠商使用了擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)(EISA)或開發(fā)專用的總線標(biāo)準(zhǔn)。
3. EISA總線
EISA總線是1988年由Compaq等9家公司聯(lián)合推出的總線標(biāo)準(zhǔn)。它是在ISA總線的基礎(chǔ)上使用雙層插座,在原來ISA總線的98條信號線上又增加了98條信號線,也就是在兩條ISA信號線之間添加一條EISA信號線。在實(shí)用中,EISA總線完全兼容ISA總線信號。
4. VESA總線
VESA(video electronics standard association)總線是 1992年由60家附件卡制造商聯(lián)合推出的一種局部總線,簡稱為VL(VESA local bus)總線。它的推出為微機(jī)系統(tǒng)總線體系結(jié)構(gòu)的革新奠定了基礎(chǔ)。該總線系統(tǒng)考慮到CPU與主存和Cache 的直接相連,通常把這部分總線稱為CPU總線或主總線,其他設(shè)備通過VL總線與CPU總線相連,所以VL總線被稱為局部總線。它定義了32位數(shù)據(jù)線,且可通過擴(kuò)展槽擴(kuò)展到64 位,使用33MHz時(shí)鐘頻率,最大傳輸率達(dá)132MB/s,可與CPU同步工作。是一種高速、高效的局部總線,可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔騰微處理器。
5. PCI總線
PCI(peripheral component interconnect),它是由Intel公司推出的一種局部總線。它定義了32位數(shù)據(jù)總線,且可擴(kuò)展為64位。PCI總線主板插槽的體積比原ISA總線插槽還小,其功能比VESA、ISA有極大的改善,支持突發(fā)讀寫操作,最大傳輸速率可達(dá)132MB/s,可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備。 PCI局部總線不能兼容現(xiàn)有的ISA、EISA、MCA(micro channel architecture)總線,但它不受制于處理器,是基于奔騰等新一代微處理器而發(fā)展的總線。
PCI總線是一種樹型結(jié)構(gòu),并且獨(dú)立于CPU總線,可以和CPU總線并行操作。PCI總線上可以掛接PCI設(shè)備和PCI橋片,PCI總線上只允許有一個(gè)PCI主設(shè)備,其他的均為PCI 從設(shè)備,而且讀寫操作只能在主從設(shè)備之間進(jìn)行,從設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換需要通過主設(shè)備中轉(zhuǎn)。PCI總線結(jié)構(gòu)如下圖所示。

不同于ISA總線,PCI總線的地址總線與數(shù)據(jù)總線是分時(shí)復(fù)用的。這樣做的好處是,一方面可以節(jié)省接插件的管腳數(shù),另一方面便于實(shí)現(xiàn)突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸。在做數(shù)據(jù)傳輸時(shí),由一個(gè)PCI設(shè)備做發(fā)起者(主控,Initiator或Master),而另一個(gè)PCI設(shè)備做目標(biāo)(從設(shè)備,Target或Slave)。總線上的所有時(shí)序的產(chǎn)生與控制,都由Master來發(fā)起。PCI總線在同一時(shí)刻只能供一對設(shè)備完成傳輸,這就要求有一個(gè)仲裁機(jī)構(gòu)(Arbiter),來決定在誰有權(quán)力拿到總線的主控權(quán)
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